CN102487242A

CN102487242A - 带时序控制的电荷泵反馈系统

Info

Publication number: CN102487242A
Application number: CN201010575620XA
Authority: CN
Inventors: 朱瑶华; 王楠
Original assignee: Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2030-12-06
Also published as: CN102487242B

Abstract

本发明公开了一种电荷泵反馈系统中，在现有电荷泵反馈系统的基础上增加了时序控制电路，由该时序控制电路输出控制序列来控制比较器以及电荷泵的启动。这样变实时控制为时序控制，实现电荷泵反馈系统的功耗波动的频率可控。当所述电荷泵反馈系统应用于非接触通讯领域时，所述控制序列的频率与非接触通讯的载波频率相错开。本发明所述带时序控制的电荷泵反馈系统结构简单，电路和版图实现都比较容易，解决了运用于非接触等领域的干扰难题。

Description

带时序控制的电荷泵反馈系统

技术领域

本发明涉及一种电荷泵反馈系统的电路。

背景技术

请参阅图1，现有的电荷泵反馈系统包括电荷泵10、带隙基准源20、比较器30、与门40、第一电阻R1、第二电阻R2。其具体结构为：使能信号En控制比较器30的开启或关闭。使能信号En还连接到与门40的一个输入端，与门40输出驱动信号En_pump控制电荷泵10的开启或关闭。电荷泵10输出的电压通过第一电阻R1和第二电阻R2的分压Vcomp连接到比较器30的一个输入端。带隙基准源20输出的参考电压Vref连接到比较器30的另一个输入端。比较器30输出的判定信号CMPO连接到与门40的另一个输入端。

所述电荷泵反馈系统的工作过程为：使能信号En有效(为逻辑1)后，比较器30输出判定信号CMPO为逻辑1，与门40输出驱动信号En_pump为逻辑1，驱动电荷泵10开始工作。电荷泵10输出的电压经过两个电阻R1、R2分压后，分压Vcomp作为比较器30的一个输入。带隙基准源20输出的参考电压Vref作为比较器30的另一个输入。

当分压Vcomp未达到设定的目标电压(即小于参考电压Vref)，比较器30输出的判定信号COMP为逻辑1，与门40输出的驱动信号En_pump为逻辑1，电荷泵10一直工作从而使分压Vcomp升高。

当分压Vcomp升高到设定的目标电压(即大于或等于参考电压Vref)，比较器30输出的判定信号COMP为逻辑0，与门40输出的驱动信号En_pump为逻辑0，电荷泵10关闭。此时电荷泵反馈系统进入稳定工作阶段。

由于电荷泵反馈系统会驱动后面的电路工作，必定会有漏电流消耗，那么电荷泵10输出的电压还会降下来。当电荷泵10输出的电压降到一定程度后，比较器30能够判别出分压Vcomp已经不能达到目标电压，就驱动电荷泵10重新开始启动工作，然后达到目标电压后又被关闭，如此循环往复。

因此，在电荷泵反馈系统进入稳定阶段，就是电荷泵10周期性打开、关闭的过程。由于电荷泵10启动时的功耗消耗比较大，而停止时的功耗消耗很小。所以从功耗曲线就可以看出电荷泵10周期性的开启和变化，如图2所示。在电源电压一定的情况下，功耗用电源流出的电流表示，因此图2中的功耗单位为mA(毫安)。

电荷泵10的开启、关闭的周期性变化是非常随机的，和工艺的变化即漏电流的变化有关。当该电荷泵反馈系统应用于非接触通讯领域，例如RFID(射频识别)领域。由于非接触通讯技术是由载波信号携带调制信号进行无线传输，如果电荷泵10的开启、关闭周期正好和载波信号周期一致，就有可能引起载波响应的误动作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带时序控制的电荷泵反馈系统，该系统可以应用于非接触通讯领域而不会对非接触通讯产生干扰。

为解决上述技术问题，本发明带时序控制的电荷泵反馈系统包括：

电荷泵，所述电荷泵输出的电压通过串联的第一电阻和第二电阻接地；

带隙基准源，所述带隙基准源输出参考电压；

比较器，所述电荷泵输出的电压通过第一电阻和第二电阻所取得的分压连接到比较器的一个输入端，所述参考电压连接到比较器的另一个输入端，当比较器处于工作状态时，当所述分压大于或等于所述参考电压则输出判定信号为逻辑0，当所述分压小于所述参考电压则输出判定信号为逻辑1；

与门，使能信号连接到与门的一个输入端，比较器输出的判定信号连接到与门的另一个输入端，与门输出至所述电荷泵；

时序控制电路，向比较器输出控制序列，控制比较器何时处于工作状态；所述电荷泵反馈系统应用于非接触通讯领域时，所述控制序列的频率在非接触通讯的载波频率的50％以下或200％以上。

本发明所述带时序控制的电荷泵反馈系统结构简单，电路和版图实现都比较容易，解决了运用于非接触等领域的干扰难题。

附图说明

图1是现有的电荷泵反馈电路的示意图；

图2是现有的电荷泵反馈电路的功耗曲线；

图3是本发明所述的电荷泵反馈电路的示意图。

图中附图标记说明：

10-电荷泵；20-带隙基准源；30-比较器；40-与门；50-时序控制模块；R1-第一电阻；R2-第二电阻。

具体实施方式

请参阅图3，本发明带时序控制的电荷泵反馈系统包括：

电荷泵10，其输出的电压通过串联的第一电阻R1和第二电阻R2接地；

带隙基准源20，其输出参考电压Vref；

比较器30，电荷泵10输出的电压通过第一电阻R1和第二电阻R2所取得的分压Vcomp连接到比较器30的一个输入端，参考电压Vref连接到比较器30的另一个输入端，当比较器30处于工作状态时，当分压Vcomp大于或等于参考电压Vref则比较器30输出判定信号CMPO为逻辑0，当分压Vcomp小于参考电压Vref则比较器30输出判定信号CMPO为逻辑1；

与门40，使能信号En连接到与门40的一个输入端，比较器30输出的判定信号CMPO连接到与门40的另一个输入端，与门40输出至电荷泵10；

时序控制电路50，向比较器30输出控制序列，控制比较器30何时处于工作状态；所述电荷泵反馈系统应用于非接触通讯领域时，假设非接触通讯的载波频率为f1，所述控制序列的频率为f2，则f2≤50％f1或f2≥200％f1。

本发明电荷泵反馈系统的工作过程与现有的电荷泵反馈系统一致。

而现有的电荷泵反馈系统中，比较器30是在使能信号En生效(为逻辑1)期间始终处于工作状态的。本发明电荷泵反馈系统的主要创新在于增加了时序控制电路50，由该时序控制电路50输出控制序列来控制比较器30何时处于工作状态。例如，所述控制序列处于逻辑1时比较器30处于工作状态，所述控制序列处于逻辑0时比较器30停止工作。或者，所述控制序列处于逻辑0时比较器30处于工作状态，所述控制序列处于逻辑1时比较器30停止工作。这样利用新增加的时序控制模块50来控制比较器30以及电荷泵10的启动，变实时控制为时序控制，实现电荷泵反馈系统的功耗波动的频率可控。

当本发明所述电荷泵反馈系统应用于非接触通讯领域时，如果我们已知非接触通讯的载波检测的频率f1，利用时序控制模块50中参数的调节来调整整个电荷泵反馈系统周期性功耗波动的频率f2，使它和载波检测的频率在频谱中错开，使控制时序的频率f2处在不被载波频率f1检测到的范围内，例如f2≤50％f1或f2≥200％f1，从而解决周期性变化的功耗可能引起载波响应的误动作的问题。

Claims

1.一种带时序控制的电荷泵反馈系统，其特征是，所述电荷泵反馈系统包括：

带隙基准源，所述带隙基准源输出参考电压；

2.根据权利要求1所述的带时序控制的电荷泵反馈系统，其特征是，所述控制序列处于逻辑1时比较器处于工作状态，所述控制序列处于逻辑0时比较器停止工作；

或者，所述控制序列处于逻辑0时比较器处于工作状态，所述控制序列处于逻辑1时比较器停止工作。